[实用新型]真三轴大物模应力加载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真三轴大物模应力加载装置，属于岩石应力模拟技术领域。

背景技术

目前常规的三轴应力加载装置，一部分是假三轴应力加载，即不能实现三个方向独立加载不同应力。另外一部分真三轴仪虽然能够实现三轴独立加载压力，但试件的尺寸较小，一般为几十毫米至300mm。该类装置主要存在的局限性在于实验所采用的岩样及实验参数与矿场实际差异较大，实验只能取得相似结果，实验结果的准确性和可信度较低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种真三轴大物模应力加载装置，其能采用三轴加压方式给大尺寸岩样加载，模拟地层上覆压力和最大、最小水平主应力，使岩样处于与在井下时较为接近的三向应力状态。

本实用新型的具体技术方案如下：

在加载机构的八边形支撑框架上设有九个均匀分布的单作用千斤顶，每个千斤顶的顶面连接推板。加载装置由上下、左右和前后三组具有独立压力控制的三个方向的加载机构组成。

本实用新型真三轴大物模应力加载装置能分别控制上下、左右和前后三个方向的加载力，无级调节每个方向的加载力并将其稳定在设定值。单个千斤顶的最大加载力为320吨，最大行程100毫米，液压系统最高工作压力63兆帕。该装置可以模拟的最大靶件尺寸为1.5m×1.5m×1.5m，能够使用与现场施工一致的井下工具、井筒结构和施工参数进行地面模拟试验，与矿场实际更为接近，实验结果更加准确，实现真三轴应力加载，提供互不相等的三轴应力。

附图说明

图1、2为单方向真三轴大物模应力加载装置主视图与俯视图。

图3、4为单方向真三轴大物模应力加载装置与推板连接的主视图与俯视图。

图5、6为总装后的真三轴大物模应力加载装置的主视图与俯视图。

具体实施方式

参照图1至6对本实用新型的实施例进一步说明：

实施例：

在加载机构的八边形支撑框架1上设有九个均匀分布的单作用千斤顶2，每个千斤顶2的顶面连接推板3。加载装置由上下、左右和前后三组具有独立压力控制的三个方向的加载机构组成，三组加载机构的相邻支撑框架1通过销轴连接。

本实例模拟岩样处于三轴应力下的受力状态，垂向应力9MPa，最大水平主应力6MPa，最小水平主应力3MPa。

1)完成真三轴大物模应力加载装置的整体总装后，按先底面、后两个侧面的顺序依次调节加载机构，至岩样就位，就位后保持压力不变；

2)逐级加载测试。按先底面、后两个侧面的加载顺序，依次逐级施加三轴载荷，加载的压力自5MPa开始，每一级的增量为5MPa，使纵向和两个水平方向加载系统的压力分别达到50、25、40MPa后不再增加，对应三轴加载力分别达到约2250、1125、1800t。此时，加载到岩样壁面的垂向和水平应力分别达到9MPa、6MPa、3MPa，应力达到目标值，应力加载过程完成。